linux下实现进程同步

网上的大部分教程讲的都是线程同步，却很少有关于进程同步的博客，但其实线程同步与进程同步还是有些许差别的，故写此博客加以说明．

知识点

1.linux semaphore

头文件#include
编译注意事项：注意关联pthread, 即在编译命令之后加上-lthread
主要使用了linux的信号量及相应函数．

• int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);//初始化信号量
  主要注意第二个与第三个参数，pshared指明信号量是否进程共享，如果pshared为０,则只能在同一个进程中使用，如果不等于０，则能在进程之间共享，但需要使用共享内存的方式共享信号量（详情见下图官方文档说明）；value指明能够同时运行的线程或者进程数量，wait会使其减1, post会使其加１
  
• int sem_wait(sem_t *sem);//如果没有信号，则进程或者线程阻塞，相当于p操作
• int sem_post(sem_t *sem);//释放信号量，相当v操作
• int sem_destroy(sem_t *sem);//销毁信号量

2.共享内存

在实现线程同步时并不需要共享内存，因为只要信号量是一个全局变量，线程之间就能够共享该信号量，但进程与线程有所不同．在创建父子进程时，子进程会将父进程中的变量拷贝一份，所以父子进程在使用同一变量时互不影响，因为子进程只是使用变量的副本．为了实现进程同步，只能使用共享内存的方式共享信号量．

实现

实现进程同步，则需要保证一个进程必须在另一个进程之前运行，如果只使用一个信号量，无法保证两个进程的执行顺序，所以考虑使用两个信号量．大致思路如下（保证进程Ａ先运行）：

	sem_t sem1, sem2;
	  /*共享内存*/
	 /*IPC_CREAT表示在key标识的共享内存不存在时，创建共享内存*/
	int shmid１ = shmget((key_t)111, sizeof(sem_t), 0666 | IPC_CREAT);
	/*调用成功时返回一个指向共享内存第一个字节的指针*/
    void *shm1 = shmat(shmid1, 0, 0);
    sem1 = (sem_t *)shm1;
    
    int shmid2 = shmget((key_t)111, sizeof(sem_t), 0666 | IPC_CREAT);
    void *shm2 = shmat(shmid2, 0, 0);
    sem2 = (sem_t *)shm2;
    
    sem_init(&(sem1), 1, 1); 
    sem_init(&(sem2), 1, 0);
    ....
Process A:
	sem_wait(&(sem1)); //等待
	....
	sem_post(&sem2);//释放

Process B:
　　sem_wait(&(sem２)); //等待
	....
	sem_post(&sem１);//释放

代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define N 100

struct shareData
{
    sem_t sem1;
    sem_t sem2; //２个信号量实现同步操作,需要link　pthread
    int arr[N];
};
int main()
{
    int pid;

    /*IPC_CREAT表示在key标识的共享内存不存在时，创建共享内存*/
    int shmid = shmget((key_t)1234, sizeof(struct shareData), 0666 | IPC_CREAT);
    /*调用成功时返回一个指向共享内存第一个字节的指针*/
    void *shm = shmat(shmid, 0, 0);
    struct shareData *shareData = (struct shareData *)shm;
    /*初始化信号量，第一个１表示信号量可以在进程之间共享，第二个１表示只能同时执行一个进程*/
    sem_init(&(shareData->sem1), 1, 1); 
    sem_init(&(shareData->sem2), 1, 0);
    //创建进程
    pid = fork();
    if (pid > 0)
    {
        sem_wait(&(shareData->sem1)); //等待
        for (int i = 0; i < N; i++)
        {
            shareData->arr[i] = i + 1; //父进程写入数据
            printf("Parent Input:%d\n", shareData->arr[i]);
        }
        sem_post(&(shareData->sem2)); //释放
    }
    else if (pid == 0)
    {
        sem_wait(&(shareData->sem2));
        for (int i = 0; i < N; i++)
        {
            printf("Output:%d\n", shareData->arr[i]); //子进程读出数据
        }
        sem_post(&(shareData->sem1));
    }
    else if (pid < 0)
    {
        return -1;
    }
    sem_destroy(&(shareData->sem1));
    sem_destroy(&(shareData->sem2)); //删除信号量
    shmctl(shmid, IPC_RMID, 0);      //删除共享内存
    return 0;
}